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Sep 21, 2023

Todo lo que necesitas saber sobre tu antena VHF

El alcance y la eficacia de la comunicación por radio de su yate dependen de las dimensiones, la posición y la calidad de su antena VHF. Sam Fortescue explica cuando Guglielmo Marconi empezó a enviar radio

El alcance y la eficacia de la comunicación por radio de su yate dependen de las dimensiones, la posición y la calidad de su antena VHF. Sam Fortescue explica

Cuando Guglielmo Marconi comenzó a enviar mensajes de radio entre estaciones de radio costeras y barcos en el mar en 1897, muchos predijeron que la tecnología tendría un alcance muy limitado. Sin embargo, apenas cuatro años después, Marconi logró transmitir una señal de radio a través del Océano Atlántico, desde Cornualles hasta Terranova, un experimento que requirió una extraordinaria antena de 500 pies de altura sostenida en medio de un vendaval por una enorme cometa.

Hoy en día, una mejor comprensión de la física detrás de las ondas de radio, junto con enormes avances en la tecnología, significan que el equipo que ahora se necesita para las comunicaciones en yates se ha miniaturizado con éxito sin sacrificar demasiado el rendimiento. Un equipo de radio de calidad con una buena configuración de antena puede enviar y recibir señales VHF en distancias de línea de visión de 50 millas, incluso más lejos en condiciones favorables.

Y la antena sigue siendo absolutamente clave, como explica Ian Lockyer, del fabricante de aparatos de radio Icom UK: 'Ni siquiera las mejores radios marinas del mundo funcionarán al máximo si se conectan a la antena incorrecta. Así como los neumáticos de un automóvil deportivo son el único punto de contacto con el suelo y proporcionan el agarre y la tracción necesarios, el único punto de contacto de una radio con el mundo exterior es su antena. Necesita una antena bien adaptada para permitir la conversión eficiente de energía eléctrica en ondas de radio.'

Así como los neumáticos desgastados perjudican el rendimiento de un coche, una antena VHF inadecuada o un cableado de mala calidad paralizarán su radio. Una mala ubicación de su antena o la interferencia de otras antenas cercanas también pueden reducir drásticamente el alcance y la claridad.

También es aconsejable tener una configuración de antena VHF redundante si planeas navegar en alta mar para competir o navegar en aguas azules. De hecho, muchos eventos, como el ARC, lo requieren. Por ejemplo, puede pasar un cable de repuesto por la escalera si el mástil está dañado y montar una antena de repuesto en el balcón de proa.

Cuanto más larga sea su antena, mayor será la "ganancia". Foto: Shutterstock

La función de una antena es convertir la radiación electromagnética (ondas de radio) en corriente eléctrica y viceversa, dependiendo de si está transmitiendo o recibiendo. La física garantiza que los electrones de la antena hagan esto de una manera predecible, que su equipo puede amplificar para fortalecer la señal, es decir, aumentar el volumen que escucha a través de un altavoz o lograr un mayor alcance en la transmisión.

En un mundo perfecto, la antena estaría hecha de cobre o algún otro metal ultraconductor. Pero en la cabecera, la resistencia y la resistencia a la corrosión son importantes, por lo que el acero inoxidable generalmente manda aquí. Dicho esto, los principales fabricantes de antenas, como Glomex, Shakespeare y Amfenol Procom, fabrican antenas marinas con una antena de cobre revestida con fibra de vidrio protectora. El problema es la resistencia al viento adicional.

Las dimensiones de la antena son clave. Operando a 156-162MHz, las bandas marítimas VHF tienen una longitud de onda entre 1,72m y 1,92m (la distancia entre picos). Existe una relación entre esta longitud de onda y la longitud de la antena, lo que significa que las antenas VHF miden desde unos 25 cm hasta 5-6 m. En el sector marino, están disponibles como unidad acortada de 50 cm, dipolo (media onda) de 1 m, ganancia colineal de 2,5 m o unidad de ganancia colineal superior a 5 m. Como los navegantes montan su antena en el mástil, la opción de 100 cm es la más común.

Cuanto más larga sea la antena, mayor será la llamada "ganancia", una medida del aumento de la intensidad de la señal. Sin ganancia, la señal se parecería a una manzana: se transmitiría uniformemente en todas direcciones. Cuanto mayor es la ganancia, más se aplasta, como un melocotón plano, hasta convertirse en un disco estrecho. Por lo tanto, una mayor ganancia significa un mejor alcance, pero un ancho horizontal del haz más estrecho. "En un velero, probablemente tendrías una antena de 3 dBi, porque la señal que sale es como un donut grande y gordo o una bombilla", dice Dave Manasseh de antena. creador Shakespeare.

'Así que, cuando el barco se balancee o cabecee, aún podrás verlo. En una antena de 6 dBi, la señal se parece más a una hilera de antorchas, donde el haz se dispara hacia el cielo y desciende hacia el mar a medida que avanzas. Si vas a utilizar una antena de mayor ganancia, debes colocarla en una plataforma estable.'

Debido a que las señales de radio están limitadas al rango de línea de visión, la altura es vital. Una antena situada a 2 m por encima de las olas tendrá un horizonte de cinco millas, mientras que una situada a 15 m podría alcanzar diez millas. Suponiendo que la estación receptora tenga su antena a una altura similar, el alcance se duplica. Las olas del mar pueden obstruir la señal, lo que tiene un mayor impacto a menor altura.

Las radios VHF modernas y capaces son tan buenas como el cable, los conectores y la antena a los que están conectadas. Foto: Ian Geraint Jones/Shutterstock

Puedes tener la mejor antena del mundo, perfectamente instalada en el mástil, pero si el cableado que la conecta a tu aparato de radio VHF es de mala calidad, nunca conseguirás una buena señal. En la analogía del automóvil, sería como si la línea de combustible al motor fuera demasiado estrecha y no se pudiera utilizar su potencia máxima.

El cable coaxial utilizado en configuraciones VHF tiene un núcleo conductor rodeado por un aislante, con un blindaje metálico alrededor y una funda exterior de plástico para protegerlo. El aislante mantiene el núcleo y el blindaje a una distancia constante entre sí para maximizar la calidad de la señal. Y el escudo está ahí para interceptar la interferencia electromagnética y alejarla del núcleo sensible.

Al igual que el cableado eléctrico, el cable coaxial se presenta en diferentes espesores y calidades. La mayoría de nosotros tendremos el cable RG58 estándar a bordo. Es algo básico, con un núcleo de cobre y un escudo de metal trenzado. Es flexible y relativamente económico, y bueno para tramos de cable más cortos. Para tramos más largos, sería beneficioso utilizar un cable más conductor, como el RG213/UR67, que tiene el doble de diámetro.

El conductor central de un coaxial está protegido por un aislante y un blindaje metálico que evita interferencias a lo largo de su longitud. Foto: Flegere/Shutterstock

RG8X es otro cable de uso común que se sitúa entre los dos en términos de rendimiento. Pero el cielo es el límite: puedes gastar dinero en plateado, escudos cuádruples y más. "El cable coaxial tiene pérdidas, por lo que es necesario contar con un conductor de la mejor calidad para su antena", explica Manasseh. "Un elemento de cobre macizo recubierto de plata tiene aún menos pérdidas, pero sólo marca la diferencia en los extremos y cuesta el doble".

Ian Lockyer de Icom UK dice que depende de la longitud del cable. 'Como regla general, RG58 es bueno para hasta 10 m, y si usa RG213, es bueno para hasta 30 m. Si pasa más tiempo, tendrás que ir a por Heliax.

La mayoría de los yates tienen cableado coaxial RG58 estándar.

Los conectores de buena calidad también son importantes, y ten en cuenta que cuantos más conectores haya en el sistema, más puntos potenciales de fallo y resistencia habrá. Los conectores dorados ofrecen la mejor conductividad, pero suelen estar sujetos a una instalación deficiente.

Muchos navegantes llevarán instalado el V-Tronix Hawk de Shakespeare, que combina un indicador de viento y una antena de 1 m. Viene con 20 m de cable RG58 y su conector de base significa que aquí no cabe ningún otro tipo de cable.

"Nuestro látigo flexible Hawk estándar viene con 20 m de cable", dice Manasseh. 'Es una cantidad de pérdida aceptable, pero le recomendamos que la reduzca al mínimo. Algunas personas guardan el cable y lo enrollan detrás de la radio; nunca hagas eso. Otros dejan un cable flexible corto de 50 cm del RG58 para conectarlo al Hawk y luego usan un adaptador para conectar un cable de mejor calidad por el mástil hasta el aparato de radio.

Un divisor sencillo y económico se adaptará a FM y AIS

El espacio real del mástil es bastante limitado y es difícil pasar cables nuevos por el mástil y a través de la plataforma. Por eso, la mayoría de la gente prefiere utilizar una única antena para todos sus requisitos VHF, incluida la radio FM (88-108 MHz) y AIS (161,975 MHz y 162,025 MHz). La misma antena y cable ciertamente pueden hacer este trabajo, pero necesitarás un divisor de señal para separar los tres elementos y enviarlos a los dispositivos correctos.

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Si sólo tienes un receptor AIS, puedes instalar un divisor simple por alrededor de £50. Está diseñado para priorizar el VHF y evitar que su transmisión se dirija a la electrónica sensible de los equipos FM y AIS.

Se vuelve un poco más complicado cuando tienes un transceptor AIS que también transmite hasta 12W. En este caso, necesita un divisor activo que cambie entre los dos y los aísle. Algunas unidades AIS ya las tienen integradas, pero puedes comprar unidades externas que cuestan entre £200 y £600. Si estás buscando algo con un precio mucho más bajo, ¡cuidado! Probablemente sólo funcione con receptores AIS.

Sin embargo, los divisores tienen una desventaja. La electrónica reduce un poco la intensidad de la señal de recepción, reduciendo la ganancia de la antena. Esto es especialmente cierto si compras uno barato. Por otro lado, Vesper Marine afirma que su divisor SP-160 tiene el efecto contrario porque contiene un amplificador de bajo ruido que en realidad aumenta la señal AIS entrante (sin embargo, su cifra de 12 dB no proporciona contexto). Esto podría resultar valioso con la proliferación de balizas MOB y ​​SART de baja potencia que utilizan AIS.

Las concurridas vías marítimas se están saturando de datos digitales de los buques

El espectro VHF es finito y existe una enorme presión sobre su uso. Algunas zonas marinas costeras concurridas están tan saturadas de datos AIS que la transmisión y recepción se vuelven desordenadas. Sin embargo, actualmente se está trabajando para ampliar el uso del espectro marino VHF y armonizarlo con transceptores satelitales y terrestres. Se espera que este llamado Sistema de Intercambio de Datos VHF (VDES) alcance un ancho de banda 32 veces mayor.

VDES aún se encuentra en las primeras pruebas, por lo que no hay productos para navegantes de recreo que sean capaces de aprovecharlo. Pero muchos en la industria creen que eso cambiará en la próxima década. VDES permite realizar observaciones meteorológicas en tiempo real, comunicaciones bidireccionales y pronósticos de hielo. Y todo estará integrado en una sola unidad. Es un proceso que ya está en marcha en productos como Cortex de Vesper Marine. Afortunadamente, el componente VHF funcionará perfectamente con una antena existente.

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